Как равномерността на температурата на плочата влияе върху вулканизационната преса

Как равномерността на температурата на плочите влияе върху вулканизационната преса

Вулканизационната преса може да достигне зададената температура и въпреки това да произвежда детайли с непостоянни характеристики, ако топлината не се разпределя равномерно по плочите. Контролерът показва това, което отчита неговият сензор, а не непременно това, което се случва във всяка кухина на матрицата. Затова при оценката на оборудването равномерността на температурата на плочите е показател за постоянството на вулканизацията, стабилността на размерите и надеждността на процеса, а не просто спецификация на нагряването.

Практическият въпрос не е само дали пресата достига достатъчно висока температура. Въпросът е дали работната зона остава в приемлив температурен диапазон, с монтирана предвидената матрица, през целия реалистичен производствен цикъл. Това разграничение е важно при сравняването както на ново, така и на рециклирано оборудване.

Неравномерното нагряване променя използваемия прозорец за вулканизация

Скоростта на вулканизация на каучука зависи от температурата, но зависимостта варира според сместа и системата за вулканизация. На по-студена кухина може да е необходимо повече време за достигане на необходимата степен на вулканизация. Междувременно материалът в по-гореща зона получава различна топлинна история. В зависимост от състава прекомерното въздействие може да причини превулканизация или девулканизация; не бива да се приема, че повече топлина винаги води до по-добър детайл.

Нека разгледаме матрица с множество кухини за производство на уплътнителни компоненти. Ако кухините близо до единия край постоянно работят при по-ниска температура, удължаването на цикъла може да подобри тези детайли, като същевременно ненужно нагрява останалите. В резултат след охлаждане могат да се появят разлики между кухините по отношение на твърдостта, поведението при компресия или размерите. Тези симптоми не доказват наличие на повреда в нагряването, но са основание да се провери температурното разпределение, преди да се променя съставът на сместа.

Равномерността на плочите влияе и върху решенията относно продължителността на цикъла. Процес, настроен спрямо най-студената позиция, намалява производителността на останалите места. Повишаването на общата зададена температура с цел компенсация може да намали работния запас при най-горещата позиция. Нито една от тези корекции не отстранява основния дисбаланс.

Плочата е термичен и механичен компонент

Качеството на механичната обработка, разположението на нагревателите и контактът с матрицата влияят върху топлопредаването. Плоча, измерена в студено състояние, може да се държи различно при работна температура. Неравномерното разширение, ограниченията при монтажа или износените контактни повърхности могат да променят ефективността, с която топлината достига до инструменталната екипировка. Следователно температурните отклонения могат да бъдат както причина, така и последица от лош контакт.

Електрическото нагряване изисква подходящо разстояние между нагревателите, правилно разпределение на мощността на единица площ и подходящо разполагане на сензорите. Сензор, разположен близо до нагревател, може да достигне зададената стойност, преди околният метал да се стабилизира. Допълнителните контролни зони могат да помогнат, но само когато местоположението и настройките им съответстват на топлинното поведение на плочата. Повече контролери сами по себе си не гарантират по-голяма равномерност.

При парно нагряване трябва да се обърне внимание на разположението на каналите, дренажа и отвеждането на кондензата. При циркулиращ топлоносител значение имат разпределението на потока, температурата на подаване и състоянието на контура. И при двата вида система проверката само на входната температура оставя голяма част от топлопреносната система непроверена.

Тук съществува конструктивен компромис: по-дебелата плоча може да разпределя топлината и да устоява на температурни колебания, но същевременно се нуждае от повече време за загряване и реагиране на корекциите. Правилният избор зависи от масата на матрицата, работната температура, производствения ритъм и необходимото време за възстановяване на температурата, а не само от дебелината.

Измервайте температурно поле, а не една удобна точка

Полезното приемателно изпитване картографира използваемата работна зона и на двете плочи. Включете центъра, краищата, ъглите и позициите, съответстващи на критичните кухини. Запишете координатите на измерванията, така че последваща проверка при техническо обслужване да може да възпроизведе изпитването.

Отчитайте пространственото изменение и времевата стабилност поотделно. В даден момент пространственият диапазон може да се изрази като разликата между най-високата и най-ниската измерена температура. Времевата стабилност описва как се променя определено място във времето. Една-единствена средна стойност скрива както постоянно студения ъгъл, така и цикличната работа на контролера.

• Определете използваемата площ, работната зададена температура, критериите за стабилизиране и интервала на вземане на проби.
• Посочете дали измерванията се извършват без натоварване, с представителна инструментална екипировка или по време на производство.
• Използвайте калибрирани сензори и документирайте начина на закрепване, контактното налягане и неопределеността на измерването.
• Записвайте възстановяването на температурата след отваряне, зареждане и затваряне, а не само температурата след продължителен престой без натоварване.
• Сравнявайте горната и долната плоча, вместо да приемате, че поведението им е идентично.

Инфрачервеното заснемане е полезно за локализиране на подозрителни зони, но отразяващите метални повърхности могат да дадат подвеждащи показания поради коефициента на излъчване и отразеното излъчване. Може да е необходима контролирана подготовка на повърхността или използването на подходящи референтни цели. Контактните измервания също изискват внимание: лошо закрепена термодвойка може да измерва в значителна степен заобикалящата я среда, а не повърхността. Всеки тест със затворена преса и измервателна апаратура трябва да се извършва по одобрена методика, която защитава персонала, кабелите и инструменталната екипировка.

Определяйте границите за приемане според изискванията на процеса

Няма един-единствен допустим толеранс за равномерност на температурата, който да е подходящ за всяка вулканизационна преса и каучуков продукт. Спецификацията на доставчика за „точност на температурата“ може да описва работата на контролера при един сензор, а не разпределението по плочата. Поискайте уточнение какво точно обхваща посоченият толеранс, включително дали означава отклонение от зададената температура или общия диапазон между максималната и минималната стойност.

Данните от реометър за каучуковата смес, включително изпитвания, проведени по методи като ASTM D5289, могат да помогнат за определяне на чувствителността към температурата и поведението при вулканизация. Те не удостоверяват самостоятелно равномерността на температурата на плочата. Лабораторното време за вулканизация също не може да се прехвърли директно към дебел детайл, формован в матрица, без да се вземат предвид проникването на топлината и реалният топлинен цикъл.

Документът за приемане трябва да посочва приложимата процедура за изпитване, състоянието на инструменталната екипировка, местата на измерване, допустимото отклонение и изискването за възстановяване на температурата. Когато се прилагат спецификация на клиента или стандарт за оборудването, потвърдете актуалното им издание и обхват. Толеранс без определена методика за изпитване е труден за справедливо прилагане.

Разграничете неизправностите на пресата от вариациите нагоре по веригата

Преди да обвините нагревателната система, проверете постоянството на сместа, дебелината на заготовката, температурата при зареждане и чистотата на матрицата. Неравномерният входящ материал може да доведе до разлики във вулканизацията дори когато измерванията на плочата изглеждат задоволителни. Дефект, който следва позицията на определена кухина, предполага различно изследване от дефект, който следва определена партида материал.

Поради това предварителното нагряване и каландрирането също са част от диагностиката. Употребяваната отворена смесителна валцова машина на JC INDUSTRY включва регулиране на температурата на валците и регулируеми валци сред посочените характеристики. Тези функции са от значение за подготовката на материала, но настройките им трябва да съответстват на сместа. Те не могат да компенсират студена зона в пресата.

Рециклираната преса се нуждае от нова базова термична характеристика

При рециклирана машина проверете състоянието на нагревателите, закрепването на сензорите, изолацията, нагревателните канали и повърхностите на плочите. Подмяната на контролния панел не установява термичните характеристики. Поискайте температурна карта и изпитване за възстановяване на температурата след рециклирането, вместо да разчитате на първоначалната спецификация на машината.

JC INDUSTRY съчетава производството на машини с монтажа, пускането в експлоатация и рециклирането на оборудване; нейният център за рециклиране е създаден през 2015 г. Посочената 24-месечна гаранция обхваща ново и употребявано оборудване, но срокът на гаранцията и приемането на процеса са отделни въпроси. Договорът за покупка трябва да документира термичните характеристики, които трябва да бъдат демонстрирани при пускането в експлоатация.

Най-полезното доказателство е възпроизводима температурна карта при представителни условия, подкрепена от приемливи резултати на формованите детайли. Ако единственото налично доказателство е стабилна стойност на дисплея, пресата е демонстрирала температурен контрол в една точка, а не равномерна вулканизация в цялата работна зона.